二氧化碳地质封存技术（简称GCS）指将二氧化碳从大型排放源捕集、运输并注入地下深部储层（如含水层、废弃油气井等）进行永久封存的技术，是实现碳减排目标、应对全球气候变化的有效技术手段之一。泄露风险是开展CO₂地质封存的主要关切之一，安全、长期封存依赖于上覆断层-盖层系统的密封特性。人类活动(如CO₂灌注)和构造扰动可能激活原本闭合的断层或断层面使其产生滑动，从影响断层的渗透性，从而影响盖层的密封性能。 为研究断层活化对渗透率的影响，我们在原位压力条件下（3-25MPa）对单裂缝 Opalinus 粘土样品开展直剪实验，并同时用湿氩气测量裂隙渗透率的变化。
实验结果表明，裂缝渗透率首先随着剪切位移增加下降高达 1 个数量级，在经历一定量剪切位移后渗透率增加。 具体来说，在低有效应围压（即 3-5MPa，相当于埋深 300-500m）条件下，渗透率的增加非常明显，大于预滑动前渗透率的两倍； 在高有效应力（10～25 MPa，相当于埋深1～2.2km）约束下的裂缝渗透率增加幅度较小，渗透率值始终低于滑动前水平。
在停止动态剪切位移加载后，所有样品渗透率均随着保持时间的增加而降低，达到稳定状态时所有样品渗透率都远低于剪切滑动前的水平。
我们的研究结果表明，当埋深较浅时（<500m）沿断层面发生的动滑动可以暂时将断层渗透率提高 1 个数量级，这会降低富含粘土的盖层岩石的密封性。 然而，一旦动态滑动停止，断层渗透率的增强就会随时间逆转。 断层滑动不太可能导致埋藏大于 1 公里深的富含粘土盖层完整性的持续退化，但需要仔细评估浅地下 (<500) 盖层在断层激活时完整性丧失的可能性。
 

裂隙渗透率